[situs 0]

Вопрос об одновременности анализа множества каналов вроде решается - но в идеальном случае. Пусть 1024 каналов с 30 Гц каждый плотно упакованы друг к другу = 1024*0.03=30.72 кГц. Я не ещё не оценил аппаратные затраты на выполнение частотного разделения стольких каналов. Допустим можно. То что передатчики между собой синхронизируются (или их база синхронизирует), так это(я бы так сделал) для согласованности при частотных прыжках выхода в эфир - но не сама частота несущей/гетеродина. Пусть нестабильность опорного генератора синтезатора частоты каждого передатчика не более плюс-минус 500Гц. Тогда на каждый канал, каким бы он ни был узкополосным, нужна 1кГц полоса при приёме. Понимаете что получается? Во первых даже если мы принимаем всего один канал то попробуй поймай в этом килогерце свои 30Гц. А во вторых если каналов 1024 то какая нужна мощность цифровой фильтрации?

[SM 0]

А во вторых если каналов 1024 то какая нужна мощность цифровой фильтрации?

 

Да никакая. БПФ на 1024 точки это зауряднейшая операция.

[situs 0]

2 SM: не вижу панацеи в БПФ. Каждый сигнал произвольного канала действительно имеет некоторый НЕПРЕРЫВНЫЙ узкополосный спектр, дискретное ПРИБЛИЖЕНИЕ которого действительно можно получить применив ДПФ. Принятие решения о наличии полезного сигнала в каждом канале (как мы уже согласились - для определённости ширина каждого канала равна 1кГц) в приёмнике происходит независимо от наличия сигналов в других каналах - параллельная обработка. Я делаю вывод что количество независимых обнаружителей должно быть равно количеству каналов. Но ведь на обнаружители надо подавать сигнал(понятно что дискретный) а не спектр. Значит надо спектр каждого канала сдвигать вниз на номер канала и пересчитывать в сигнал x(t). Причём сигнал имеет некоторую спектральну ширину и описывается не ОДНИМ отсчётов (это к SM). Плюс к тому же этот узкополосный спектр непредсказуемо "плавает" в полосе канала - надо вводить серьёзную избыточность при получении спектральных отсчётов. Кто нибудь ещё продолжает верить что здесь действительно возможно вести параллельный независимый просмотр всех каналов c использование ОДНОГО обнаружителя? Если число обнаружителей = числу каналов плюс монстровое перелопачивание спектра то тогда всё начинает становиться понятно.

[blackfin 28]

Вопрос в том, как понимать фразу:

"Система работает в диапазоне частот, называемом "частотной литерой",

в пределах разрешенной полосы 433,92 МГц ±0,2%."

 

Если ±0,2% это доступная полоса передачи, то получаем,

что 1024 канала занимают 1,73568 МГц или 1,695 кГц на канал.

Генераторы TCXO с начальной точностью в 1 ppm существуют (напр. С2261)

и по сравнению с OCXO можно сказать "относительно" не дороги.. :blink:

Для 433,92 МГц 1 ppm приводит к смещению 433,92 Гц, что в целом

меньше полосы канала 1,695 кГц.

Долговременная стабильность, конечно хуже: 4,6 ppm (20 лет),

но если предположить, что уход всех каналов происходит в одну

сторону и с одинаковой скоростью, то почему бы и нет?.. :)

Если же одновременное число каналов не 1024, а 600, то еще проще..

 

Кто нибудь ещё продолжает верить что здесь действительно возможно вести параллельный независимый просмотр всех каналов c использование ОДНОГО обнаружителя? Если число обнаружителей = числу каналов плюс монстровое перелопачивание спектра то тогда всё начинает становиться понятно.

Я, например, верю.. :)

Более того, это "монстрообразное перелопачивание спектра" происходит каждые 40 мс,

при компрессии/декомпрессии звука в стандарте MPEG-4,

причем количество частотных полос в этом случае как раз равно 1024.

Полагаю, "передача охранно-пожарных извещений по радиоканалу"

не требует такой скорости передачи данных как 24 бит за 40 мс.

Изменено 4 апреля, 2007 пользователем blackfin

[SM 0]

Я не говорил что нужен один обнаружитель. Но чем БПФ не многоканальный параллельный обнаружитель? Если предположить, что сигнал в каждом канале синус. Ведь каждый отсчет БПФа есть результат согласованной фильтрации с компл. экспонентой, что собственно для обнаружения и надо. Осталось заставить все несущие во всех каналах быть достаточно точными по частоте, и чтобы они все попали каждый в свою точку БПФа, и чтобы передача символа длилась больше, чем окно БПФа. Вопрос точности частот решаем например при помощи одного выделенного канала синхронизации, или еще как-то, но не об этом речь. Вопрос длительности символа и попадания частот в спектральные отсчеты исключительно на совести разработчиков.

[DRUID3 0]

Я не говорил что нужен один обнаружитель. Но чем БПФ не многоканальный параллельный обнаружитель? Если предположить, что сигнал в каждом канале синус. Ведь каждый отсчет БПФа есть результат согласованной фильтрации с компл. экспонентой, что собственно для обнаружения и надо. Осталось заставить все несущие во всех каналах быть достаточно точными по частоте, и чтобы они все попали каждый в свою точку БПФа, и чтобы передача символа длилась больше, чем окно БПФа. Вопрос точности частот решаем например при помощи одного выделенного канала синхронизации, или еще как-то, но не об этом речь. Вопрос длительности символа и попадания частот в спектральные отсчеты исключительно на совести разработчиков.

Что-то мне подсказывает, мол именно так там все и работает. :) А еще мне кажется мы все невольные участники рекламной компании...

[blackfin 28]

А еще мне кажется мы все невольные участники рекламной компании...

Аналогично..

[situs 0]

2 blackfin: спасибо за рассказ о нестабильности генераторов и MPEG4, но я и так ещё раньше отмёл все сказки и ориентировочно принял ширину полосы канала в 1кГц(почти как и в вашем расчёте 1.6кГц). Далее вы сказали что верите в возможность использования всего одного обнаружителя для всех каналов - но от вашей веры мне легче не становится без пояснений.

 

2 DRUID3: вещь эта у них довольно старая, скорее всего дорогая и не нужная в большинстве случаев. Более того, эта контора не делает практически полезных вещей в области радиопередачи и была упомянута только с целью постановки задачи. Вы я вижу все всё понимаете, а я до сих пор не могу построить в голове практическую модель для реализации этого радиоканала без создания высогоко шкафа из плат.

 

2 SM: Противоречие1 - для меня новость что получение спектрального отсчёта при БПФ это не что иное как согласованный фильтр для синуса. Для меня БПФ(оптимизация ДПФ для степени двойки) это чёрный ящик, который ПРОСТО ДИСКРЕТИЗИРУЕТ физический непрерывный спектр. Просвятите если я не прав.

Противоречие2 - даже если получение отсчёта БПФ это СФ для синуса, а прецизионная синхронизация производится по отдельному каналу(не думая ещё как это сделать) то -> на нет сводится всё преимущество прыгающих радиочастот - глушение синхронизации парализует всё остальное.

[SM 0]

2 SM: Противоречие1 - для меня новость что получение спектрального отсчёта при БПФ это не что иное как согласованный фильтр для синуса. Для меня БПФ(оптимизация ДПФ для степени двойки) это чёрный ящик, который ПРОСТО ДИСКРЕТИЗИРУЕТ физический непрерывный спектр. Просвятите если я не прав.

Противоречие2 - даже если получение отсчёта БПФ это СФ для синуса, а прецизионная синхронизация производится по отдельному каналу(не думая ещё как это сделать) то -> на нет сводится всё преимущество прыгающих радиочастот - глушение синхронизации парализует всё остальное.

 

1) Отсюда прямое следствие - Вы не знаете что такое преобразование Фурье и не знаете его свойств. Почитайте какие нибудь буквари по ЦОС, тут я не буду распинаться на эту тему. Как подсказка - запишите аналитическое представление для одной точки ДПФ и для СФ с компл. экспонентой той же частоты, что и точка ДПФ. И сравните их.

 

2) Я привел как пример такой вариант синхронизации. Можно использовать и другие варианты. Как еще вариант - канал синхронизации может тоже псевдослучайно прыгать по частоте. Я опять же не собираюсь тут сыпать предложения по организации этой синхронизации.

 

Смысл в том, что это все возможно, и никаких мегаресурсов не требует.

[blackfin 28]

..спасибо за рассказ о нестабильности генераторов и MPEG4, но я и так ещё раньше отмёл все сказки и ориентировочно принял ширину полосы канала в 1кГц(почти как и в вашем расчёте 1.6кГц). Далее вы сказали что верите в возможность использования всего одного обнаружителя для всех каналов - но от вашей веры мне легче не становится без пояснений.

Вот Вам немного пояснений для укрепления Вашей веры: filter banks.

Кроме того, насколько я понял, Вам нужен не просто обнаружитель,

а N каналов передачи некоей телеметрии. Это все-таки разные понятия.

Что же касается "мегаресурсов", то DSP за 20$ выполняет комплексное БПФ

на 256 точках за 2324 такта, что при тактовой частоте процессора 600 МГц

соответствует 4 мкс. При 1024 точках затраченное время будет около 50 мкс.

Вот: benchmarks

Примерно это соответствует одновременной фильтрации 1024 каналов

при условии, что каждый канал имеет полосу < 10 кГц.

 

PS. Если же имеется возможность использовать внешний источник синхронизации,

то вся эта игра с прыгающими частотами вообще не нужна.

IMHO, проще использовать временнОе уплотнение.

[situs 0]

2SM: посмотрел букварь... да, действительно, согласен с СФ в виде БПФ. Всё очень хорошо, но только маленькое "но" - ведь узкополосный шум есть тот же синус, который просуммируется с полезным сигналом и также оптимально обработается -> не вижу целесообразности в использовании такого сигнала, так как при приближении уровня приёмного сигнала к уровню шумов(что для 10мВт наверное не сложно) и ниже падает вероятность правильного обнаружения. Не думаю что и они его использовали, иначе как вы тогда объясните повышенную дальность связи? На автомобильных брелках те же частоты и мощности -> хорошо если в поле 1км получите, а тут в городе. Ну а если использовать другой узкополосный сигнал, не синус а ФМ баркер, например, как в радиоEthernet'e, то как тут обойтись без МЕГАресурсов при условии параллельного прослушивания ВСЕХ каналов?

2blackfin: вы гораздо подкованнее меня в цифровых процессорах, не спорю, вот только я никак не могу найти им применение - почитайте выше мой ответ к SM и попробуйте их задействовать. Для одного-двух каналов и вопросов нет, а как быть с 1024?

[SM 0]

Да хоть трижды баркер, но это уже кодирование, а не модуляция. Это следующий уровень после обнаружения. Узкополосный шум? Ну и хрен с ним, если там допустим есть прыжки по частоте. Один канал выпал, от того, что там такой шум, остальные работают. Да, и оптимальнее оптимального фильтра пока обнаружителя не придумано (для AWGN). А уж какая там модуляция, хоть ФМ, хоть ЧМ, хоть АМ - это принципа не меняет, так как обнаружитель один хрен есть СФ реализованный в виде БПФ, а уж что с результатом делают и на что смотрят - фазу, амплитуду или еще что - вопрос десятый.

 

P.S. Мне этот бездарный и безполезный спор надоел. Продолжу только в том случае, если будут приведены конкретные рассчеты, показывающие невозможность работы приемника на основе БПФ. Давайте их сюда, и я их опровергну, так как системы, построенные на описываемом мной методе реально существуют и работают.

[blackfin 28]

...почитайте выше мой ответ к SM и попробуйте их задействовать.

А мне это не нужно.. Я уже давно их "задействую". :)

Для одного-двух каналов и вопросов нет, а как быть с 1024?

Вам дали уже всю необходимую информацию.. Вам осталось лишь немного подумать самому.. :cranky:

Курс цифровой обработки сигналов здесь Вам никто читать не будет.. :tongue:

[situs 0]

2SM:

Пусть инф. бит это 11 поз. синусФМ баркер с частотой 550Гц -> ширина главного лепестка около 30Гц при длительность посылки около 0.2сек. Логический ноль и единицы различаются полярностью баркера.

Пусть аналоговый преобразователь частоты приёмника переносит рабочую полосу (с 1024 каналами) 1,73568 МГц (спасибо blackfin) максимально вниз, то есть на АЦП заводим полосу 0..1.73568МГц. Выход АЦП заводим в DSP и теперь ставится задача начать согласованную фильтрацию одновременно по всем каналам. Согласованный фильтр и автокоррелятор это одно и тоже, выставляем порог на выходе и принимаем решение о присутствии нуля или единицы. Сравнив формулы БПФ и СФ для синуса приходим к выводу о выполнении БПФом функции автокоррелятора для синуса. Но как только мы этот синус начинаем произвольно модулировать, то это уже не синус с нулевой полосой. В ширине полученной полосы в результате модуляции сидят гармоники с фазами и амплитудами, определямыми выбранной модуляцией. И Коррелятор тоже затачивается под этот сигнал. Если бы мне поручили строить такую систему то я бы создал аппаратный шкаф с 1024 корреляторами, на которые заводил бы спектр каждого канала, полученный БПФом. Если БПФ позволяет заменить корреляторы для всего множества способов модуляции - то я непременно сниму перед вами шляпу,SM.

[SM 0]

Если БПФ позволяет заменить корреляторы для всего множества способов модуляции

 

Если длительность символа больше, чем кол-во точек БПФ деленное на частоту дискретизации, то позволяет. А такая длительность подразумевается, ибо СФ по любому должен иметь длину, меньше или равную символьному интервалу. Не для всего, конечно, множества способов, но FSK, для случая попадания всех частот в точки ДПФ, для PSK и ASK - легко. Как именно - штудируйте литературу, некогда мне тут распинаться в подробностях.

 

ЗЫ

Кстати, после того, как эти 1.7 МГц всосаны процессором, их не мешает еще раз снести вниз. На ноль. Чтобы получить комплексный сигнал с двухсторонним спектром, и снизить по максимуму частоту дискретизации. И заодно за уходом частоты следить.

 

ЗЗЫ А автокорреляторы-то тут причем. Автокорреляция к согласованной фильтрации отношения никакого не имеет.